基于汉堡车辙试验的在役高速公路沥青路面高温性能研究

车辙是中国路面破坏最严重的形式之一,严重损害了沥青路面的使用性能。该文基于汉堡车辙试验,针对江苏省某通车运营接近设计寿命的高速公路沥青路面的车辙深度、蠕变斜率指标对高温性能进行评价分析,研究交通量、基层结构对中下面层沥青混合料高温性能的影响,以及芯样高温性能与路面车辙指标之间的关系。结果表明:汉堡车辙试验能够显著区分不同类型沥青混合料的高温稳定性;交通量对芯样高温性能具有显著的影响;在特重交通量条件下,运营接近设计寿命沥青路面的中下面层芯样,高温性能仍处于稳定发展阶段。     

基于路面芯样的车辙成因分析

主要通过路面芯样进行路面车辙的原因分析,通过工程实践证明:在道路施工时中面层上部采用聚酯玻纤布进行裂缝处理的路面很容易发生车辙、推移现象;同时施工中要严格控制好混合料级配和油石比,对于料源紧张的地区一定要控制好石料质量,控制好施工压实度,减少路面的压密变形。     

三种沥青混合料高温稳定性试验研究

分析总结了几种评价沥青混合料高温稳定性能的试验方法,并比较其特点,推荐车辙试验作为评价沥青混合料高温稳定性的试验方法。结合南方某高速公路路面结构形式,对AC-13、AC-20和AC-25三种级配沥青混合料进行了高温车辙试验,并分析了不同厚度与动稳定度及永久变形的相互关系。     

长大纵坡路段沥青路面车辙规律和影响因素

为了探明长大纵坡路段车辙的分布特征及影响因素,改善沥青路面的抗车辙性能,以铜黄高速公路为依托,调查了该公路的日平均交通量和长大纵坡路段的车辙病害。首先,通过测量不同长大纵坡路段的车辙深度,分析了车辙沿深度方向的分布特点;其次,通过开挖典型车辙断面,分析了车辙在路面结构层内的分布规律;再次,钻取了典型车辙病害路段的圆柱形路面芯样(芯样直径150 mm),并结合圆柱形试件车辙试验(CSWTT)结果,揭示了长大纵坡路段沥青路面车辙的分布规律和产生机理;最后,分析了纵坡坡度与坡长、行车速度、温度、沥青混合料材料特性等因素对长大纵坡路段车辙的影响,同时提出了改善沥青路面长大纵坡路段抗车辙性能的建议。结果表明:长大纵坡路段沥青路面的车辙主要分布于中、下面层;长大纵坡路段的车辙主要由压密变形和剪切流动变形组成,前者来自于行车荷载的碾压,后者则是由沥青混合料在多因素(重载、高温、慢速等)耦合作用下的抗剪切能力不足引起,且后者对车辙产生的贡献率更大;当其他条件相同时,坡长对车辙的贡献率高于坡度,当纵坡坡长较长(超过或接近临界坡长),坡度较大(3%)时,则车速降低最快,相应地,长大纵坡路段沥青路面车辙最为严重。     

高温地区高速公路沥青路面早期车辙成因分析

为深入了解和分析高温地区沥青路面早期车辙形成的原因,以中国南方某高速公路为依托,通过对路面车辙及其发生层位、沥青层空隙率、层间粘结效果现场检测调查,并对沥青混合料矿料级配和油石比、动稳定性进行室内试验,综合分析各技术指标对路面早期车辙形成的影响。结果显示,沥青路面发生早期车辙的主要原因是沥青混合料抗高温性能差和结构层层间粘结效果不佳,导致路面结构整体抗车辙性能下降,在高温季节,由车辆荷载短时间作用后引起变形。     

基于现场钻芯取样的沥青结构层抗车辙性能评价方法

为了快速检测与评价所铺筑沥青路面结构的抗车辙性能,提高沥青路面施工质量水平,首先设计了圆柱形试件车辙试验所需的试验模具,采用ANSYS软件模拟圆柱形试件和板式试件的车辙试验,分析了圆柱形芯样车辙试验的可行性;其次采用2种基质沥青、1种改性沥青、5种级配的5组沥青混合料,在不同厚度和温度条件下进行圆柱形芯样车辙试验,分析确定了圆柱形芯样车辙试验的条件;最后结合现行规范要求,根据板式试件车辙试验和圆柱形试件车辙试验的相关性,建立了基于现场钻芯取样的沥青路面抗车辙性能检测标准。研究结果表明:可采用70℃下路面圆柱形芯样的车辙试验评价沥青路面高温抗车辙能力,并要求高温性能质量标准下的车辙动稳定度大于2 450次.mm-1;该法可实现对现场沥青路面抗车辙性能的快速检测与评价,有利于提高混合料设计水平与路面施工质量。     

橡胶颗粒沥青混合料修正的动稳定度研究

针对动稳定度评价指标存在的不足,通过标准车辙试验,找出动稳定度用于评价橡胶颗粒沥青混合料高温稳定性的不足之处;为了合理评价橡胶颗粒沥青混合料的高温稳定性,采用非标准车辙试验,改变试验温度与碾压时间,对混合料的温度敏感性进行分析,得出不同温度下,动稳定度中t1、t2的取值是不同的;通过对不同高温与时间条件下车辙曲线的变形速率进行分析,得出橡胶颗粒沥青混合料的动稳定度在不同温度下t1、t2的取值;位移-时间曲线中压密稳定阶段随温度的升高逐渐后移,且压密阶段时间越长,压密稳定阶段越靠后,沥青混合料的抗车辙性能越弱。     

沥青路面车辙变形特性及其影响因素分析

针对高速公路沥青路面日益严重的车辙病害进行调查,选择代表性路段钻芯取样,分析路面车辙变形分布特征以及混合料密度和沥青含量变化规律,研究混合料空隙率、级配指数及车辙变形率与路面车辙深度的关系,并采用灰色理论对影响混合料抗车辙性能的因素进行灰关联分析。结果表明:中面层对路面车辙贡献率最大,伴随着车辙变形存在混合料进一步压密、沥青流动迁移现象,在空隙率、级配指数、车辙变形率、中面层4.75 mm通过率和粉胶比五个因素中,车辙变形率与车辙深度有最大的灰色关联度,对车辙深度的影响最为显著,可充分体现沥青混合料的抗车辙性能。     

基于芯样汉堡车辙试验的广西地区沥青路面车辙预测模型研究

抽检广西地区已经通车10年左右的7条高速公路,调查交通量、分析6年气象资料、现场检测典型路段纵坡度、表面车辙深度及上、中面层车辙变形,并钻取芯样进行室内汉堡车辙试验,芯样汉堡试件包含全部上面层材料和部分中面层材料。提出双层复合试件的汉堡车辙变形的分解方法,分别计算汉堡试验结果的上、中面层变形,并与现场实测上中面层变形、区域车辙等效温度、累计标准轴次等建立联系,建立基于汉堡车辙试验结果、累计标准轴次、等效车辙温度等为变量的路面现场车辙深度预测模型。     

间断级配橡胶沥青混合料抗车辙性能试验

为了研究采用车辙试验检测橡胶沥青混合料高温稳定性的适用性,对橡胶沥青混合料、复合橡胶沥青混合料、沥青玛蹄脂碎石混合料三种间断级配混合料进行配合比设计,并进行车辙试验,得到不同温度和时间下试件的变形量及动稳定度。结果表明:橡胶沥青混合料的变形量最大,动稳定度最小;虽然橡胶沥青混合料压密稳定阶段较长,变形量较大,但是车辙试验可以评价橡胶沥青混合料的高温稳定性能。     

基于芯样的沥青混凝土路面高温稳定性评价指标

以沥青混凝土路面的取芯芯样为研究对象,采用动载单轴贯入试验方法,通过有限元理论分析和对比试验确定了试验条件和参数,提出以一定作用次数下的贯入深度作为指标,能够较好地评价沥青混凝土路面的高温稳定性.并对某高速公路不同典型路段的芯样进行试验,初步确定指标值范围.     

广肇高速公路沥青路面车辙病害成因分析

沥青路面的车辙是当前主要的路面结构破坏形式之一。通过对广肇(广州—肇庆)高速公路车辙病害的调查,结合现场检测及室内试验,从路面基层强度、路面施工质量控制及施工变异性、沥青面层混合料高温稳定性等方面,分析了广肇高速公路沥青路面车辙病害成因。     

永武高速公路沥青路面AC-20目标配比设计

结合云南永武高速公路建设的实际情况,通过对混合料级配和沥青用量的优化设计,改善了初次级配设计中因细料过多而影响高温稳定性的现象。经车辙试验、马歇尔试验及48 h稳定度试验证明,该级配设计提高了路面路用性能,显著地增强了路面的高温稳定性。     

既有沥青路面中面层高温性能发展规律试验分析

为了研究既有沥青路面中面层高温性能发展规律,文中建立了路面分层结构高温性能试验方法并提出了高温性能分级标准,针对车辙变形提出了分层结构变形率指标,选取典型半刚性基层沥青路面开展了现场取芯、变形率测量及高温性能试验研究。结果表明,分层高温性能试验方法能够有效评价既有路面分层结构的高温性能。中面层高温性能呈先增强后衰减的发展规律,且当现场车辙深度超过15mm时,其高温性能开始发生衰减,对应的中面层变形率分别为普通沥青混合料约11%、改性沥青混合料约6%。研究结论可以为既有路面高温性能评价提供支撑,为中面层养护时机和方案的确定提供依据。     

掺抗车辙剂沥青混合料性能试验研究

高速公路沥青混凝土路面车辙问题是困扰公路界的一大难题.通过采用东海A-70及东海SBS改性沥青,对4种AC-20沥青沥青混合料高温稳定性、低温性能及水稳定性进行了室内研究.试验结果表明:抗车辙剂可显著提高沥青混合料高温稳定性,降低沥青混合料温度敏感性,同时可以提高沥青混合料水稳定性,且低温性能降低较小.掺抗车辙剂沥青混合料可满足南方高温多雨地区的需要,具有一定的推广价值与应用前景.     

高速公路长大纵坡路段抗车辙技术分析

沥青路面的车辙变形主要是由于沥青混合料在高温荷载作用下的变形引起的,山区长上坡路段高速公路沥青路面车辙是在交通荷载长时间作用、高温和重载的综合作用下产生的。通过对贵州地区高速公路路面车辙病害问题的调查,分析了高速公路长大纵坡路段车辙病害产生的原因,对长大纵坡路段车辙病害形成机理和解决措施进行了研究。研究结果表明,重载交通、坡度、低速行驶是导致高速公路长大纵坡路段车辙病害产生的主要原因,对于山区高速公路长上坡路段的路面结构设计需要从车道设计、沥青混合料设计、路面结构组合设计等方面进行单独设计,从而提高沥青路面结构的抗车辙能力,延长路面的使用寿命。     

Conformance Testing Method of Asphalt Mixture Structure Types

为解决施工后沥青混合料结构类型的验收问题,以路面芯样为对象研究了混合料结构类型的评价方法.该方法具体步骤为首先测定沥青路面芯样高度,然后燃烧路面芯样从而获得粗集料,最后通过干捣实法成型试样并测定试样高度.通过试验建立了沥青混合料结构类型的评价指标Hmix/HDRC和评价标准,即:当路面芯样高度小于等于试样高度时,沥青混合料为骨架型结构;当路面芯样高度大于试样高度时,沥青混合料为悬浮型结构.并以某高速公路3个标段的中面层AC - 20混合料和上面层SMA - 16混合料为例,研究了混合料结构类型对高温抗变形性能的影响,结果表明,所提出的混合料结构类型指标Hmix/HDRC与混合料高温抗变形性能密切相关.研究成果弥补了现有规范的不足,便于对沥青路面的施工质量与设计的符合性进行检验,从而有利于控制路面施工质量,延长路面使用寿命.     

甘肃省河西戈壁地区车辙处治技术的研究

针对甘肃省河西戈壁地区气温高、温差大、高温持续时间长的气候条件以及重车超载所导致的路面车辙状况,采用微表处和面层挖补相结合的技术,对沥青路面形成的压密性车辙和失稳性车辙进行了处治,高温期运营两年后,检测结果表明处治后的路段车辙均小于40mm,采用MS-4型微表处填充和路面挖补技术相结合的车辙处治方案可有效解决河西戈壁地区车辙问题,提高路面行车的安全性。     

复合式路面沥青面层车辙和侧向推移试验研究

为研究高温条件下不同水泥混凝土路面界面处理及黏结剂组合方式对复合式路面抵抗车辙和侧向推移性能的影响,采用酸洗、抛丸、刻槽等不同层间处理措施,橡胶沥青、AF-I溶剂型两种黏结材料的复合试件板进行双侧无约束汉堡车辙试验,评价复合式路面高温抗车辙和侧向推移性能。结果表明:层间处理措施对车辙和侧向推移性能影响明显,当界面具有较好的构造深度时,整体抗变形能力明显提高;采用构造深度相对较高、纹理更密的十字刻槽以及刻槽间距较小的密刻槽效果较好,对防止车辙变形和侧向推移病害较为有效;相对于层间黏结使用橡胶沥青作为黏结剂的试件,使用AF-I溶剂型黏结剂的试件抵抗车辙和侧向推移效果更好;双侧无约束复合板式试件汉堡车辙试验中,车辙变形评价指标与侧向变形评价指标之间有良好的线性相关性;层间处理措施对侧向变形评价结果影响更为明显;采取适当措施改善层间接触条件,对提高复合式路面的高温性能具有重要意义。     

超高温地区机场沥青道面的抗车辙性能

为研究超高温重载条件下机场跑道沥青道面的抗车辙性能,通过室内超高温车辙试验,分析车辙深度在不同温度、荷载和层间接触条件下的变化情况以及沥青面层类型、厚度和结构形式对道面高温抗车辙性能的影响。结果表明:增加黏油层或采用改性沥青材料能够显著提高沥青道面在重载条件下的高温稳定性;路面结构形式对沥青面层的高温稳定性有一定影响,其中动稳定度与相对变形指标并不完全一致。